KR100664429B1

KR100664429B1 - 편광판의 제조 방법, 편광판, 그리고 그 편광판을 사용한화상 표시 장치

Info

Publication number: KR100664429B1
Application number: KR1020030088054A
Authority: KR
Inventors: 구와무라마꼬또
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2007-01-03
Also published as: US7064896B2; US20040119178A1; TW200422661A; JP2004184809A; TWI255354B; CN1316266C; KR20040049292A; CN1504778A

Abstract

편광판의 제조 방법으로서, 컬을 갖는 한 쌍의 보호 시트를 각각 편광자의 대향 표면상에 적층하여 컬을 갖는 보호 시트 쌍의 각각의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록 하는 단계를 포함하고, 편광판이 컬을 갖는 것을 억제하기 위해서 보호 시트쌍의 적층 지표가 60 이하로 선택된다.

편광판, 보호시트, 편광자

Description

편광판의 제조 방법, 편광판, 그리고 그 편광판을 사용한 화상 표시 장치 {METHOD FOR PRODUCING POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

도 1A 와 1B 는 보호 시트가 본 발명의 편광자의 대향면상에 적층된 경우의 컬의 방향을 나타내는 개략도와 단면도.

도 2A 와 2B 는 보호 시트가 비교예의 편광판의 대향면상에 적층된 경우의 컬의 방향을 나타내는 개략도와 단면도.

도 3 은 본 발명의 보호 시트로부터 컬의 양 측정용 샘플을 획득하는 방법을 나타내는 개략도.

도 4 는 본 발명의 편광판으로부터 컬의 양 측정용 샘플을 획득하는 방법을 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 편광자 4: 폭방향

5: 연신축 6: 편광판의 흡수축

20: 보호 시트 21: 보호 시트의 컬 측정용 샘플

30: 미가공 재료 시트 31: 편광판의 컬 측정용 샘플

본 발명은 액정 표시장치, 유기 EL 표시장치, 또는 PDP 같은 화상 표시장치에서 사용하는 편광판에 관한 것으로, 특히 액정 표시장치에서 사용하는 편광판에 관한 것이다.

화상 표시장치 (특히, 액정 표시장치) 에서 사용하는 편광판은 다음과 같이 제조한다. 예를들어, 폴리비닐알코올 (PVA) 필름은, 염색 공정, 가교결합 공정, 및 연신 공정을 거친 후에, 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC) 필름 같은 투명 보호 필름으로 각각 이루어진 보호층 사이에서 건조되고 적층된다. 염색 공정에서, 폴리비닐알코올 (PVA) 필름은 이색성 요오드나 이색성 염료로 염색된다. 가교결합 공정에서, 필름은 붕산, 보랙스 등으로 가교결합된다. 연신 공정에서, 필름은 일축연신된다. (염색, 가교결합, 및 연신 공정은 별도로 실행할 필요가 없다. 일부 공정은 동시에 행할 수 있다. 공정 순서는 특별히 제한되지는 않는다.)

또한, 원래 컬을 갖지 않는 보호 시트가 편광판 보호하는 데 사용되는 보호층으로서 각각 사용된다. 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC) 나 폴리카보네이트 같은 재료로 이루어진 필름을 보호 시트로서 사용할 때는, 연신에 의해 필름을 제조하기 때문에, 필름은 다소의 컬을 갖게 된다. 편광판의 컬이 큰 경우, 면내 광투과율 (in-plane light transmittance) 같은 광학 특성이 상이한 부분이, 편광판이 패널에 접착되어 사용될 때 편광판에 대한 연신 작용에 의해 발생한다. 이는 화상표시장치의 불균일을 유발한다. 액정에 접착될 편광판의 접착면이 액정 셀에 관하여 오목한 컬을 갖는 상태에서 편광판이 액정 셀에 접착되는 경우, 서로 접착된 편광판과 액정 셀간에는 보이드 (void) 가 있게 된다. 이런 이유로, 편광판을 사용하는 것이 불가능하게 된다.

상술한 컬은 여기서 보호 시트 (예를들어, 특허 문서 1 을 참조) 의 물리적인 상태를 조절하는 방법에 의해서 억제된다. 최근에는, 이전보다 큰 사이즈의 편광판에 대한 요구가 있어 왔다. 편광판의 면적이 증가했기 때문에, 에지측에서의 컬의 양이 불가피하게 증가하였다. 편광판에서 컬의 양의 증가로 인한, 편광판을 패널에 접착시키는 어려움 때문에 작업 효율성의 저하 및 다양한 종류의 광학 특성의 면내 편차의 문제를 편광판의 컬이 유발하는 경우가 발생하였다. 따라서, 중요한 이슈는 편광판의 컬을 보다 충분하게 억제하는 것이다.

[특허 문서 1]

일본특허출원공개번호 제2002-258049호

본 발명의 목적은 편광판의 컬이 감소될 수 있는 편광판을 제조하는 방법으로서, 주로 편광판 제조 공정에서 미가공 편광판의 폭방향으로 형성된 컬이 감소될 수 있는 편광판의 제조 방법, 그 제조 방법에 의해 제조된 편광판, 그리고 그 편광판을 사용한 화상 표시장치를 제공하는 것이다.

발명자들은 이 문제점을 검토하기 위해서 예의 연구를 하였다. 그 결과, 상술한 목적이 편광판을 제조하는 다음의 방법에 의해서 달성되는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 목적을 달성하게 되었다.

본 발명은, 편광판을 제조하는 방법으로서, 컬을 갖는 보호 시트쌍의 각각의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록 컬을 갖는 보호 시트를 각각 편광자의 대향 표면들상에 적층하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

바람직하게는, 컬을 갖는 보호 시트쌍은 적층 지표 L 이 L = (a - b) / a × 100 으로 주어질 때 60 이하의 적층 지표 (laminating index) 를 가지며, 여기서 a 와 b 는 a > b 라는 가정하에 각각 보호 시트쌍의 컬의 양이다.

또한, 본 발명은 적층 지표 L 에 기초한 제조 방법에 의해 제조된 편광판을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 위에서 설명한 것과 동일한 방법으로 제조되고 편광판상에 광학층을 적층한 복합 편광판 (complex polarizer) 을 제공한다. 또한, 본 발명은 이들 편광판 중 하나 이상을 사용하는 화상표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 편광자를 포함하는 편광판 및 편광자의 대향면상에 각각 적층된 한 쌍의 보호 시트를 포함하고, 보호 시트쌍의 컬의 방향이 보호 시트쌍이 편광판으로부터 분리될 때 서로 반대인 편광판을 제공한다.

기본적으로, 본 발명에 따른 편광판은, 보호 시트가, 예를들어 이색성 물질-함유 폴리비닐 알코올 필름으로 이루어진 편광자의 대향면중 하나 또는 각각에 비닐 알코올 폴리머 등으로 이루어진 적절한 접착층을 통하여 접착되도록 구성된다.

편광자는 팽창 (swelling) 공정, 염색 공정, 가교결합 공정, 연신 공정 등에 의해 제조된다. 팽창 공정에서는, 예를들어, 폴리비닐 알코올 필름을 침지하고 물로 세척하여, 폴리비닐 알코올 필름의 표면상에 퇴적된 먼지나 블로킹 방지제를 세정할 수 있다. 또한, 폴리비닐 알코올 필름은 팽창되어, 불균일 염색 같은 불균일성을 방지하는 데 효과적이게 된다. 염색 공정에서, 필름은 요오드나 이색성 염료인 염료 같은 이색성 물질을 포함하는 욕에서 염색된다. 가교결합 공정에서, 필름은 붕산이나 보랙스 같은 가교결합제를 포함하는 욕에서 가교결합된다. 연신 공정에서, 필름은 그 원래 길이의 3 내지 7 배의 스케일링 인자에 의해 연신된다. 이들 공정의 순서는 특별히 제한되는 것은 아니다. 일부 공정은 동시에 수행될 수 있다. 예를들어, 필름은 요오드 염색 후에 연신되거나, 필름은 요오드로 염색되는 동안 연신되거나, 또는 연신된 후에 염색될 수 있다. 필름은 붕산이나 요오드화 칼륨의 수용액 또는 수욕에서도 연신될 수 있다.

임의의 종류의 물질을 특정한 제한없이 편광자로서 사용할 수 있다. 편광자의 재료의 예로서는, 요오드나 이색성 염료같은 이색성 물질을 흡수시킨 후에 일축연신한, 폴리비닐 알코올 필름, 부분 포말화 폴리비닐 알코올 필름, 부분 비누화 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 필름 같은 친수성 고분자 필름; 및 폴리비닐 알코올의 탈수처리 (dehydrated) 필름, 폴리비닐 클로라이드의 탈염산 처리 필름 같은 폴리에닉계 (polyenic) 배향 필름을 포함한다. 특히, 폴리비닐 알코올 필름과 요오드 같은 이색성 물질의 조합으로 이루어진 편광자가 바람직하다. 편광자의 두께는 특별히 제한되지는 않는다. 일반적으로, 편광자의 두께는 5μm 내지 80μm 범위의 두께가 되도록 선택된다.

편광자는 경우에 따라서 붕산, 황산 아연, 염화 아연 등을 포함할 수 있다. 편광자는 요오드화 칼륨 등의 수용액에 침지될 수 있다.

바람직하게는, 투명성, 기계 강도, 열적 안정성, 수분 차폐성 (sealability), 등방성 등이 우수한 재료가 편광자의 대향면중 하나 또는 각각에 제공된 보호 시트를 형성하는 물질로서 사용될 수 있다. 보호 시트를 형성하는 폴리머의 예로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 나프탈레이트 같은 폴리에스테르계 폴리머; 디아세틸 셀룰로오스와 트리아세틸 셀룰로오스 같은 셀룰로오스계 폴리머; 폴리스티렌과 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 (AS 수지) 같은 스티렌계 폴리머; 및 폴리카보네이트계 폴리머를 포함한다. 또한, 보호 시트를 형성하는 폴리머의 예로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 사이클로 또는 노르보닌 구조를 갖는 폴리올레핀, 및 에틸렌-프로필렌 공중합체 같은 폴리올레핀계 폴리머; 비닐 클로라이드계 폴리머; 나일론 같은 아미드 폴리머 및 방향족 폴리아미드; 이미드계 폴리머; 술폰계 폴리머; 폴리에테르-술폰계 폴리머; 폴리에테르-에테르-케톤계 폴리머; 폴리페닐렌 황화물 폴리머; 비닐 알코올계 폴리머; 염화 비니리덴계 폴리머; 비닐 부티랄계 폴리머; 알릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 및 이들 폴리머의 블렌드물을 포함한다. 또한, 보호 시트는 아크릴 수지, 우레탄 수지, 아크릴 우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 같은 열경화 또는 자외선 경화 수지의 경화층으로서 형성될 수 있다. 그들 폴리머중, 셀룰로오스계 폴리머가 특히 바람직하다.

또한, 일본 공개 번호 제2001-343529호 (WO 01/37007) 에 기술된 폴리머 필름을 보호 시트로서 사용할 수도 있다. 예를들어, 폴리머 필름은, (A) 치환형 및/또는 비치환형 이미드기를 측쇄로 갖는 열가소성 수지, 및 (B) 치환형 및/또는 비치환형 페닐기와 니트릴기를 측쇄로 갖는 열가소성 수지를 포함하는 수지 조성물로 이루어진다. 특정 실시예로서, 이소부틴과 N-메틸 말레이미드의 교대 공중합체, 및 아크릴로니트릴-스티렌계 공중합체를 포함하는 수지 조성물의 필름으로서 사용될 수 있다. 필름으로서는, 수지 조성물의 압출 혼합물 (extruded mixture product) 로 이루어진 필름이 사용될 수 있다.

보호 시트의 두께는 특별히 제한되지는 않는다. 일반적으로, 보호 시트의 두께는 500μm 이하가 되도록, 바람직하게는 1μm 내지 300μm 의 범위, 더욱 바람직하게는 5μm 내지 200μm 의 범위로 선택된다. 편광 특성, 내구성 등의 관점에서, 보호 필름의 표면은 알칼리 등에 의해서 비누화되는 것이 바람직하다.

또한, 보호 시트는 가능한한 무색인 것이 바람직하다. 따라서, nx 와 ny 가 필름 평면의 주굴절율, nz 가 필름 두께 방향의 굴절율, 그리고 d 가 필름의 두께인 경우, 위상차가,

Rth = [(nx + ny)/2 - nz ]·d

로 주어질 때, 필름의 두께 방향에서의 위상차 (retardation) 가 -90nm 내지 75nm 범위가 되도록 형성된 투명 보호 필름이 사용되는 것이 바람직하다.

두께 방향의 위상차 (Rth) 가 -90nm 내지 +75nm 범위가 되도록 형성된 투명 보호 필름이 사용될 때, 투명 보호 필름에 의해 유발된 편광판의 착색 (광학적 착 색) 이 실질적으로 제거될 수 있다. 보다 바람직하게는, 두께 방향에서의 위상차 (Rth) 는 -80nm 내지 +60nm 의 범위, 특히 -70nm 내지 +45nm 의 범위로 선택된다.

특성이 상이한 2개의 보호 시트는 편광자의 대향면에 각각 접착될 수 있다. 특성의 예는, 두께, 재료, 광 투과율, 탄성 인장율, 및 광학층의 존재를 포함한다. 특성은 이들 예에 제한되지는 않는다.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 적층전의 일정한 시점에 추출한 샘플인 컬을 갖는 2개의 보호 시트가 각각 보호 시트의 컬의 방향이 도 1A 나 1B 에 나타낸 바와 같이 서로 반대가 되도록 적층된다. 보호 시트가 편광자의 대향면상에 각각 적층되어 보호 시트의 컬의 방향이 도 2A 나 2B 에 나타낸 바와 같이 서로 동일한 경우 적층후 편광판의 컬의 양은 보호 시트가 편광자의 대향면에 각각 적층되는 경우에서 보다 크게 되어, 보호 시트의 컬의 방향은 도 1A 나 1B 에 나타낸 바와 같이 서로 반대이다.

도 1A 는 2 개의 보호 시트의 볼록한 (convex) 컬을 갖는 면 (컬의 방향은 편광자에 접근하는 방향임) 이 서로 대향하는 적층체를 나타낸다. 도 1B 는 2 개의 보호 시트의 오목한 (concave) 컬을 갖는 면 (컬의 방향은 편광자로부터 멀어지는 방향임) 이 서로 대향하는 적층체를 나타낸다.

각각의 보호 시트의 컬의 양은 다음과 같이 측정한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 각각 3mm 의 폭과 35mm 의 길이의 크기를 갖는 5개의 샘플(21)을 미가공 보호 시트 (20) 로부터 펀치아웃하여 (punch out) 각각의 샘플 (21) 에서 35mm 의 길이를 미가공 보호 시트 (20) 의 폭방향에서 취한다. 25±2%RH 에서 24시간동안 조절 공간에 둔 후에, 각각의 샘플 (21) 을 조절공간으로부터 빼낸다. 2분 이내에, 각각의 샘플 (21) 을 평평한 표면 (flat surface) 상에 놓는다. 각각의 샘플 (21) 의 끝이 5mm 로 고정되는 상태에서, 평평한 표면으로부터 들어올려진 공간상의 거리를 측정한다. 5 개의 샘플을 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 측정하여, 5 개의 측정된 값의 평균값을 보호 시트의 컬의 양으로서 계산한다.

편광판의 컬의 양은 다음과 같이 측정한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 각각 25cm 제곱의 크기를 갖는 3개의 샘플을 폭방향 (4) 에서 편광판의 미가공 재료 시트 (30) 으로부터 펀치아웃하여, 미가공 재료시트 (30) 의 흡수축 (6) 을 각각의 샘플 (31) 의 각각의 면에 약 45°의 각도로 경사지게 한다. 각각의 샘플 (31) 을 평평한 표면상에 놓는다. 평평한 표면으로부터 들어올려진 공간상의 거리를 폭방향 (4) 에서 샘플 (31) 의 2개의 상단점에서 측정한다. 모든 3개의 샘플 (31) 을 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 측정하고, 6 개의 측정된 값의 평균값을 편광판의 컬의 양으로서 계산한다.

위에서 설명한 바와 같이 측정한 보호 시트의 컬의 양은,

L = (a - b)/a × 100

으로 주어지는 적층 지표 L 에 기초하여 구하며, 여기서 a 와 b 는 a > b 라는 가정하에 2 개의 보호 시트 각각의 컬의 양이다.

컬의 양은 보호 시트의 길이에 대략적으로 비례하지만, 적층 지표 L 은 보호 시트의 길이에 무관하게 결정될 수 있다. 본 발명에서, 적층 지표 L 는 바람 직하게는 60 이하이며, 보다 바람직하게는 40 이하이다. 적층 지표 L 이 60 보다 높은 경우, 편광판의 컬의 양은 본 발명에 따른 적층 방법을 사용하는 경우에도 증가된다.

컬의 양을 측정하는 시점에 사용하는 추출 방법 (extracting method) 은 편광판을 실제로 절단할 때는 사용될 필요가 없다. 즉, 편광판은 편광판의 각각의 면이 흡수축에 대하여 0°내지 180°의 광학각으로 경사지게 된다.

실제로, 본 발명에 따른 편광판은 임의의 종류의 광학층을 편광판에 적층한 후에 사용될 수 있다. 필요한 광학 특성을 만족시키는 경우 광학층은 특별히 제한되지는 않는다. 예를들어, 편광자가 접착되지 않은 투명 보호 필름의 표면 (즉, 접착층이 제공되지 않은 표면) 은 하드 코팅 처리, 반사방지 처리, 또는 안티스티킹, 확산, 또는 안티글레어를 위한 표면 처리를 거칠 수 있다. 예를들어, 투명 보호 필름의 표면상에 배향 액정층을 적층하는 방법은 시야각을 보상하는 목적으로 사용될 수 있다. 반사판, 반투과판, 위상차판 (1/2 파장판이나 1/4 파장판 같은 파장판 (λ판) 을 포함함), 시야각 보상 필름, 또는 액정표시장치를 형성하는 데 사용되는 휘도향상 필름 같은 광학 필름층은 광학층으로서 사용될 수 있다. 이런 광학 필름의 2 개 이상의 층의 적층체가 광학층으로서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 특히, 편광판과 반사판 또는 반투과 반사판의 적층체로 이루어진 반사형 또는 반투과형 편광판, 편광판과 위상차판의 적층체로 이루어진 타원 편광판 또는 원 편광판, 편광판과 시야각 보상층 또는 필름의 적층체로 이루어진 광시야각 편광판, 또는 편광판과 휘도 향상 필름의 적층체로 이루어진 휘도향상 편광판이 사용될 수 있다. 광학층 또는 광학 필름은 투명 보호 필름이 편광자에 접착된 후 또는 접착되기 전에 투명 보호 필름상에 적층될 수 있다.

편광판의 표면이 긁히는 것을 방지하기 위해서 하드코팅 처리가 수행될 수 있다. 예를들어, 하드 코팅 처리는, 아크릴 수지나 실리콘 수지 같은 적절한 자외선 경화형 (curable) 수지로부터 얻어진, 경도, 매끄러움 등이 우수한 경화 필름을 투명 보호 필름의 표면에 추가하는 방법에 의해서 달성될 수 있다. 편광판의 표면이 외부광을 반사시키는 것을 방지하기 위해서 반사방지 처리를 수행한다. 예를들어, 관련기술에 따른 반사방지 필름을 형성하는 방법에 의해서 반사방지 처리를 달성할 수 있다. 편광판이 인접층에 근접하게 부착되는 것을 방지하기 위해서 안티스티킹 처리를 수행한다.

편광판을 투과한 광의 시인성이 편광판의 표면에서 반사된 외부광에 의해 방해되는 것을 방지하기 위해서 안티글레어 처리가 수행된다. 예를들어, 샌드블라스팅이나 엠보싱을 이용하는 조면처리 (surface roughening) 방법, 또는 투명 미립자를 혼합시키는 방법 같은 적절한 방법에 의해 투명 보호 필름의 표면에 미세 불규칙 구조가 주어지는 기술에 의해서 안티글레어 처리가 달성될 수 있다. 예를들어, 0.5μm 내지 50μm 의 평균입경를 갖는 투명 미립자가 미세 불규칙 표면 구조를 형성하기 위해서 투명 보호 필름에 포함된 미립자로서 사용될 수 있다. 투명 미립자의 예는, 전기적으로 전도성인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 주석 산화물, 인듐 산화물, 카드뮴 산화물, 안티모니 산화물 등의 비유기 미립자; 및 가교결합 또는 비가교결합 폴리머의 유기 미립자를 포함한다. 미세 불규칙 표면 구조가 형성될 때, 사용되는 미립자의 양은, 미세 불규칙 표면 구조를 형성하기 위한 투명 수지의 100중량부에 대하여, 일반적으로 약 2중량부 내지 약 70중량부의 범위이고, 바람직하게는 약 5중량부 내지 약 50중량부의 범위이다. 또한, 안티 글레어층은, 편광판을 투과한 광을 확산시켜서 시야각 등을 확대시키기 위한 확산층 (시야각 확대 기능 등을 가짐) 으로서 기능한다.

또한, 반사방지층, 안티스티킹층, 확산층, 또는 안티글레어층 같은 광학층이 투명 보호 필름에 기본적으로 제공되거나, 투명 보호 필름과는 별도의 재료로서 제공될 수도 있다.

편광자와 투명 보호 필름을 서로 접착시키는 공정은 특별하게는 제한되지 않는다. 예를들어, 접착 (bonding) 공정이 비닐 폴리머로 이루어진 접착제 또는 붕산이나 보랙스, 글루타릭 알데하이드나 멜라민, 및 옥살산을 포함하는 비닐 알코올 폴리머의 수용성 가교제로 적어도 이루어진 접착제를 통하여 수행될 수 있다. 접착층은 도포된 수용액의 건조층으로서 형성될 수 있다. 다른 첨가제와 산 등의 카탈리스트 (catalyst) 가 필요한 경우 수용액과 혼합되도록 준비될 수 있다.

반사형 편광판은 반사층이 제공된 편광판이다. 예를들어, 반사형 편광판은 시인측 (표시측) 으로부터 오는 입사광을 반사시키고 표시를 행하는 유형의 액정표시장치를 형성하는 데 사용된다. 반사형 편광판은, 백라이트 유닛 같은 내장 광원이 없어도 되기 때문에 액정표시장치의 두께와 크기의 감소가 용이하게 달성될 수 있는 이점을 갖는다. 반사형 편광판은, 필요한 경우 투명보호층 등과 같은 편광판의 표면상의 금속 등의 반사층을 제공하는 방법 같은 적절한 방법에 의해서 형성될 수 있다.

특정 실시예로서, 반사형 편광판은, 알루미늄 같은 반사형 금속의 호일 (foil) 시트나 증착막이 매트처리된 (matted) 투명 보호 필름의 표면에 제공되어 투명 보호 필름상에 반사층을 형성할 수 있도록, 형성될 수 있다. 또한, 반사형 편광판은, 미세 불규칙 구조를 갖는 반사층이 미립자를 투명 보호 필름과 혼합하는 방식으로 형성된 미세 불규칙 표면상에 형성되도록, 형성할 수도 있다. 미세 불규칙 구조를 갖는 반사층은 입사광이 불규칙 반사에 의해 확산되어 지향성 (directivity) 이나 글레어링 현상 (glaring appearance) 을 방지하여 명암의 어두움을 억제하는 이점을 갖는다. 또한, 미립자를 포함하는 투명 보호 필름은 그 입사광과 반사광이 투명 보호 필름을 투과할 때 확산되어 명암의 불균일을 보다 완전하게 억제하는 이점을 갖는다. 투명 보호 필름의 미세 불규칙 구조에 대응하는 미세 불규칙 입자를 갖는 반사층이, 진공 증기 증착법, 이온 플레이팅법, 또는 스퍼터링법 같은 적절한 증기 증착 또는 플레이팅법에 의해 투명 보호 필름의 표면상에 직접적으로 제공된다.

편광판의 투명 보호 필름상의 반사판의 직접적인 제공 대신에, 반사판이 투명 필름과 적절한 필름상에 제공된 반사층에 따른 적절한 필름에 의해 구성된 반사 시트로서 사용될 수 있다. 또한, 반사층은 일반적으로 금속으로 이루어진다. 따라서, 반사층의 반사 표면은, 산화로 인한 반사율의 저하, 그에 따른 초기 반사율의 긴 지속시간, 및 보호층의 별도 제공을 방지한다는 관점에서 투명 보호 필름 또는 편광판으로 코팅되는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 반투과형 편광판은, 광의 일부를 반사하고 광의 다른 일부를 투과할 수 있는 하프 밀러 같은 반투과형 반사층으로서 제공되는 방법으로 달성될 수 있다. 액정표시장치가 상대적으로 밝은 환경에서 사용될 때 시인측 (표시측) 에서 주어진 입사광의 반사에 기초하여 화상 표시가 수행되고, 액정 표시 장치가 상대적으로 어두운 환경에서 사용될 때 반투과형의 백사이드에 제공되는 백라이트 유닛 같은 내장 광원을 이용하여 화상 표시가 수행되는 유형의 액정표시장치를 형성하는 것을 가능하게 할 수 있도록, 일반적으로, 반투과형 편광판은 액정셀의 배면에 제공된다. 즉, 반투과형 편광판은 백라이트 유닛 같은 광원에 의해 소비되는 에너지는 절약하면서 밝은 환경에서 사용하고 내장 액정 소스를 사용하여 상대적으로 어두운 환경에서 사용할 수도 있는 유형의 액정표시장치를 형성하는 데 유용하다.

편광판과 위상차판의 적층체인 타원 또는 원 편광판을 이하 설명한다. 위상차판은 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 변환하거나, 타원 편광 또는 원편광을 직선편광으로 변환하거나, 직선편광의 편광 방향을 변화시킨다. 특히, 직선 편광을 타원 또는 원편광으로 변환하고 타원 또는 원편광을 직선 편광으로 변환하는 위상차판으로서, 소위 1/4 파장판 (소위 λ/4 판이라고 부름) 을 사용한다. 일반적으로, 반파장판 (λ/2 파장판이라고도 부름) 이 직선편광의 편광 방향을 변화시키기 위해서 사용된다.

착색이 없는 흑백 표시를 달성하기 위해서 슈퍼 트위스티드 네마틱 (STN) 액정표시장치의 액정층의 복굴절에 의해 유발된 착색 (청색 또는 황색) 을 효과적으로 보상하기 위해서 (방지하기 위해서), 타원 편광판이 사용된다. 액정표시장 치의 스크린을 비스듬하게 볼 때 발생하는 착색이 보상 (방지) 될 수 있기 때문에 바람직하게는, 삼차원 굴절율을 제어할 수 있는 유형의 타원 편광판을 사용할 수 있다. 예를들어, 칼라 화상표시용의 반사형 액정표시장치상의 화상의 색조를 효과적으로 조절하기 위해서 원편광판을 사용한다. 또한, 원편광판은 반사방지 기능을 갖는다.

위상차판의 예는, 일축 또는 이축 연신 고분자 재료의 복굴절 필름; 액정 폴리머의 배향 필름; 및 필름에 의해 지지되는 액정 폴리머의 배향 필름이 제공된 필름을 포함한다. 예를들어, 고분자 재료를 연신하는 공정은 롤연신 (roll stretching) 법, 롱갭 배열 연신 (long gap alignment stretching) 법, 텐터 연신 (tenter stretching) 법, 관상 연신 (tubular stretching) 법 등에 의해 실행될 수 있다. 일반적으로, 연신 배율은 일축 연신의 경우에 약 1.1배 내지 약 3배의 범위이다. 위상차판의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로, 위상차판의 두께는 10μm 내지 200μm 의 범위, 바람직하게는 20μm 내지 100μm 의 범위이다.

고분자 재료의 예는, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 부티랄, 폴리메틸 비닐 에테르, 폴리하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에테르 술폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리알릴 술폰, 폴리비닐 알코올, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드, 셀룰로오스 폴리머; 및 다양한 종 류의 코-오르테르-폴리머(co-orter-polymer), 그래프트 공중합체 및 이들 고분자 물질의 블렌드물을 포함한다. 고분자 물질은 연신시 배향 재료 (연신 필름) 를 형성한다.

액정 폴리머의 예는 액정 배향 특성을 부여하기 위해 그 주쇄나 측쇄에 도입된 공역성 직선상 원자단 (메소겐기) 을 갖는 다양한 종류의 주쇄 또는 측쇄 폴리머를 포함한다. 주쇄 액정 폴리머의 구체적인 예는 가요성을 부여하기 위해서 스페이서부에 의해 메소겐기가 연결되는 구조를 각각 갖는 폴리머, 즉 네마틱 액정 폴리에스테르 폴리머, 디스코틱 폴리머, 및 콜레스테릭 폴리머를 포함한다. 측쇄 액정 폴리머의 구체적인 예는, 폴리실록산, 폴리아크릴레이트, 주쇄 골격 (skeleton) 인 폴리메타크릴레이트나 폴리말로네이트, 네마틱 배향부여성의 파라 치환환상 화합물 단위 내지 측쇄인 공역성 원자단의 스페이서부를 각각 갖는 폴리머를 포함한다. 예를들어, 이들 액정 폴리머 각각은 폴리머 용액을 유리판 또는 경사 증착된 실리콘 산화물의 배향 처리면상에 형성된 폴리이미드, 폴리비닐 알코올 등의 박막을 러빙 처리한 표면상에 확산한 후 가열하는 방식으로 제조할 수 있다.

위상차판은 다양한 종류의 파장판과 액정층, 시야각 등에 의해 유발되는 착색을 보상하는 목적 같은 사용 목적에 따라서 적절한 위상차를 갖는다. 위상차판은 위상차 같은 광학 특성을 제어하기 위해서 적어도 2 가지 종류의 위상차판의 적층체로 이루어져 있다.

타원 편광판이나 반사형 타원 편광판이 하나 이상의 편광판이나 반사형 편광 판 그리고 하나 이상의 위상차판의 적절한 조합을 이용하는 적층체로서 제공된다. (반사형) 타원 편광판은 액정표시장치의 제조 공정에서 연속적으로 그리고 개별적으로 하나 이상의 (반사형) 편광판과 하나 이상의 위상차판이 적층되고 부착되는 방식으로 형성될 수 있다. (반사형) 타원편광판은 광학 필름으로서 미리 제공될 수 있다. 광학 필름으로서 제공된 (반사형) 타원 편광판은 적층 작업에서 품질의 안정성과 효율성에서 우수하기 때문에, 액정표시장치 등의 제공에서 효율성이 향상될 수 있다.

시야각 보상 필름은 시야각을 확대하기 위해서 제공되는 필름이므로, 액정표시장치의 스크린이 수직이 아니라 약간 경사져서 보여지는 경우에도 이미지가 상대적으로 선명하게 보여질 수 있다. 시야각 보상 위상차판의 예는 위상차판, 액정 폴리머 등의 배향 필름, 및 그 위에서 지지되는 액정 폴리머 등의 배향층을 갖는 투명 기판을 포함한다. 일반적인 위상차판은 복굴절을 갖도록 면방향 (in-plane) 에서 일축으로 연신된 폴리머 필름으로 이루어지지만, 시야각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판은 폴리머 필름, 또는 면방향에서 일축으로 연신된 그래디언트 배향 필름 같은 복굴절 또는 양방향으로 연신된 필름을 갖기 위해서 면방향에서 이축으로 연신되고, 또한 두께 방향에서 굴절율이 제어되는 복굴절을 갖도록 두께 방향에서 연신되는 폴리머 필름으로 구성된다. 그래디언트 배향 필름의 예는, 열수축 필름이 폴리머 필름에 접착된 후에 열로 인한 열수축 필름의 수축력의 작용하에 연신 및/또는 수축되는 폴리머 필름; 경사 배향된 액정 폴리머의 필름을 포함한다. 위의 상세한 설명에서 열거한 위상차판의 폴리머는 시야각 보상 필름으로서 사용되는 위상차판을 형성하는 재료로서 사용될 수 있다. 적절한 폴리머는, 시야각의 변화와 우수한 시인성을 갖는 시야각의 확대에 따라서 액정셀의 위상차에 의해 유발되는 착색 방지의 관점에서 선택되어 사용될 수 있다.

우수한 시인성을 갖는 넓은 시야각을 달성하기 위해서, 바람직하게는 액정 폴리머의 배향층, 특히 디스코틱 액정 폴리머의 경사 배향된 필름으로 이루어진 광학적 이방성층이 트리아세틸 셀룰로오스 필름에 의해 지지되는 방식으로 형성되는 위상차판이 사용될 수 있다.

일반적으로, 편광판과 휘도향상 필름의 적층체로서 제공되는 편광판은 그것이 액정셀의 배면상에 제공되는 상태에서 사용된다. 휘도 향상 필름은, 소정의 편광축을 갖는 직선 편광이나 소정의 방향을 갖는 원편광 같은 광의 일부분을 반사시키지만, 자연광이 액정표시장치의 백라이트 유닛으로부터 또는 배면에서의 반사에 의해 휘도향상 필름에 입사할 때 광의 다른 부분을 투과시키는 특성을 나타낸다. 편광판과 휘소 향상 필름의 적층체로서 제공되는 편광판은, 소정의 편광 상태를 갖는 광의 일부분이 투과되고 소정의 편광 상태를 갖지 않는 광의 다른 부분이 투과되지 않지만 백라이트 같은 광원으로부터 방출된 광이 편광판에 입사할 때 반사되도록 제공된다. 휘도 향상 필름의 표면에 의해 반사된 광은, 광이 휘도 향상 필름에 다시 입사하게 될 수 있도록, 휘도 향상 필름의 배면상에 제공되는 반사층에 의해 반사될 수 있다. 그 결과, 광은 휘도 향상 필름을 투과한 광의 양의 증가를 달성하도록 소정의 편광 상태를 갖는 광으로서 부분적으로 또는 전체적으로 투과될 수 있다. 또한, 편광자에 흡수되기 어려운 편광은 액정표시장 치를 위해 사용가능한 광의 양의 증가를 달성하도록 제공될 수 있다. 이런 식으로, 휘도가 향상될 수 있다. 즉, 액정셀의 배면상의 백라이트로부터 방출된 광이 휘도 향상 필름을 사용하지 않고 편광자상에 입사하도록 되는 경우, 편광자의 편광축과 일치하지 않는 편광 방향을 갖는 광의 큰 부분이 편광자에 흡수되기 때문에 광은 편광자를 통하여 조금 투과될 수 있다. 즉, 투과된 광의 양이 사용되는 편광자의 특성에 따라서 변화하지만, 약 50% 의 광이 일반적으로 편광자에 흡수되어 액정표시장치에 사용될 수 있는 광의 양을 감소시켜서 화상을 어둡게 할 수 있다. 휘도향상필름은 편광자에 흡수될 편광 방향을 갖는 광을 투과시키지 않는다. 즉, 휘도향상필름은 이런 광을 한번 반사시킨다. 반사된 광은 휘도향상 필름의 배면상에 제공된 반사층에 의해 되돌려 보내져서, 광이 휘도향상필름에 다시 입사되도록 될 수 있다. 이런 동작이 반복되면서, 휘도향상 필름과 반사층간에 반사되고 되돌려 보내진 광의 편광 방향은 광이 편광자를 투과할 수 있도록 변화될 수 있다. 이런 식으로 변화된 편광 방향을 갖는 편광만이 편광자에 제공될 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛 등으로부터 방출된 광은 액정 표시장치상에 화상 표시를 위해 효과적으로 사용되어, 액정 표시장치의 스크린이 밝게 될 수 있다.

확산판이 휘도 향상 필름과 반사층간에 제공될 수 있다. 휘도 향상 필름에 의해 반사된 편광 상태의 광은 반사층을 향하여 진행한다. 휘도 향상 필름과 반사층간에 제공되는 확산판은 확산판을 투과한 광을 균일하게 확산시키고, 편광 상태를 비편광 상태로 제거한다. 즉, 편광 상태는 자연광 상태로 복귀한 다. 비편광 상태의 광, 즉 자연광 상태는 반사층으로 진행하고, 반사층에 의해서 반사된다. 반사된 광은 확산판에 의해서 다시 투과되어, 광이 휘도 향상 필름에 다시 입사하도록 된다. 이 동작이 반복된다. 편광 상태를 그 원래의 자연광 상태로 복귀시키는 확산판이 위에서 설명한 바와 같이 제공될 때, 균일한 밝기의 스크린이 제공되어 표시 스크린의 밝기가 유지되면서도 표시 스크린의 밝기의 불균일이 감소될 수 있다. 편광 상태를 그 원래 자연광 상태로 복원시키는 확산판이 제공될 때, 확산판의 확산 기능에 추가하여 초기 입사광의 반사의 반복 회수의 알맞은 증가로 인하여, 불균일한 밝기의 표시 스크린이 제공된다.

적절히 사용될 수 있는 휘도 향상 필름의 예는, 다층 유전체 박막이나 굴절율 이방성이 다른 층을 갖는 다층 박막 같은, 소정의 편광축을 갖지만 다른 광의 일부를 반사시키는 직선편광을 투과시키는 특성을 나타내는 필름; 및 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 필름, 그위에 지지되는 콜레스테릭 액정 폴리머의 배향 액정층을 갖는 필름 기판 같은, 좌선성 원편광이나 우선성 원편광 중 하나를 반사시키지만 광의 다른 일부분은 투과시키는 특성을 나타내는 필름을 포함한다.

따라서, 소정의 편광축을 갖는 직선 편광을 투과시키는 유형의 휘도 향상 필름을 통하여 투과된 광이 소정의 축편광과 일치하는 편광축을 갖는 편광판에 입사하도록 될 때, 편광판으로 인한 흡수 손실이 억제되면서 광이 편광판을 통하여 효율적으로 투과된다. 반면에, 콜레스테릭 액정층에서와 동일한 방식으로 원편광을 투과시키는 유형의 휘도 향상 필름에서, 광이 편광자 자체에 입사하도록 될 지라도, 직선 편광이 편광판에 입사하게 되도록 원편광이 위상차판에 의해 직선 편 광으로 변환되는 것이 흡수 손실의 억제라는 관점에서 바람직하다. 또한, 1/4 파장판이 위상차판으로서 사용될 때, 원편광은 직선편광으로 변환될 수 있다.

가시광선 파장 영역 같은 넓은 파장 영역에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예를들어 550nm 의 파장길이를 갖는 단색광에 대하여 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차층 및 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차층 같은 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차층을 적층하는 방법에 의해서, 획득될 수 있다. 따라서, 편광판과 휘도 향상 필름 사이에 배치된 위상차판은 하나의 위상차층이나 2개 이상의 위상차층을 포함할 수 있다.

또한, 콜레스테릭 액정층이 2 개의 층 또는 반사 파장이 다른 3 개 이상의 층이 조합되어 적층되는 배열 구조로서 형성될 때, 가시광 파장영역 같은 넓은 파장 영역에서 원편광을 반사시키는 층으로서 콜레스테릭 액정층이 획득될 수 있다. 그 결과, 넓은 파장범위에서 콜레스테릭 액정을 투과하는 원편광이 얻어질 수 있다.

본 발명에서, 편광판은 편광판, 및 편광 분리형 편광판과 동일한 방식으로 2 개 또는 3 개 이상의 광학층의 적층체로서 형성될 수 있다. 따라서, 편광판은 반사형 편광판이나 반투과형 편광판, 그리고 위상차판의 조합에 의해 형성된 반사형 타원 편광판 또는 반투과형 타원 편광판일 수 있다.

편광판과 광학층의 적층체인 광학 필름이 또한 액정표시장치 등의 제조 공정에서 연속적으로 그리고 개별적으로 광학층을 적층하는 방법에 의해 형성될 지라도, 미리 적층에 의해 형성된 광학 필름은 품질 안정도, 조립 작업의 효율성 등에 서 우수하고, 액정표시장치 등의 제조 공정이 향상되는 이점을 가져온다. 점착층 (pressure-sensitive adhesive layer) 같은 적절한 접착 수단이 적층을 위해 사용될 수 있다. 편광판과 다른 광학층이 서로 접착될 때, 그 광학축들은 목표된 광학 특성에 따라서 적절한 각도를 형성하도록 배치될 수 있다.

점착층이 본 발명에서 편광판이나 적층된 광학 부재상에 제공되어, 편광판이나 적층된 광학 부재가 점착층에 의해 액정 셀 같은 다른 부재에 접착될 수 있다. 점착층은 특별히 제한되지는 않는다. 예를들어, 점착층은 관련기술에 따른 아크릴 수지 같은 적절한 점착제로 이루어질 수 있다. 흡습로 인한 발포 (foaming) 현상과 박리 (peeling) 현상의 방지, 열팽창 계수의 차이로 인한 액정셀의 광학 특성의 저하와 와핑 (warping) 의 방지, 그리고 품질이 높고 내구성 (durability) 이 우수한 화상표시장치의 성형성 (formability) 의 관점에서, 점착층은 흡습율은 낮고 열저항성은 우수한 것이 바람직하다. 점착층은 광확산 특성을 나타내도록 미립자를 포함할 수 있다. 점착층은 경우에 따라서 필요한 표면상에 제공될 수 있다. 예를들어, 본 발명에서 편광판과 하나 이상의 보호 필름으로 구성된 편광판을 참고하면, 점착층이 경우에 따라서 보호층의 대향 표면 중 하나 또는 각각에 제공될 수 있다.

점착층이 표면상에 노출될 때, 점착층은 점착층이 실제로 사용될 때까지 오염을 방지하기 위한 목적으로 세퍼레이터 (separator) 로 일시적으로 도포되는 것이 바람직할 수 있다. 세퍼레이터는 실리콘 이형제, 긴사슬 알킬 이형제, 플루오르 이형제나 몰리브데늄 황화물 같은 적절한 이형제의 이형 코트 (releasing coat) 가 경우에 따라서 투명 보호 필름에 따라서 적절한 박막상에 제공되는 방법에 의해서 형성될 수 있다.

또한, 편광판과 광학 부재를 형성하는 편광자, 투명 보호 필름, 광학층, 및 점착층 같은 층 각각은 살리실산 에스테르계 화합물, 벤조페논게 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 또는 니켈 착염계 화합물 같은 자외선 흡수제로 층을 처리하는 방법 등의 적절한 방법에 의해 자외선 흡수 전력이 주어질 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 편광판은 액정표시장치, 유기 EL 표시 장치, 또는 PDP 같은 화상표시장치를 형성하기 위해서 사용될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 편광판은 액정표시장치 같은 다양한 종류의 장치를 형성하기 위해서 사용될 수 있다. 예를들어, 편광판은 액정 셀의 대향 표면중 하나 또는 각각에 편광판이 배치되는 반사형, 반투과형, 또는 투과-반사 이중형 액정 표시장치에서 사용될 수 있다. 액정셀용 기판은 플라스틱 기판이나 유리 기판이 될 수 있다. 액정표시장치를 형성하는 데 사용되는 액정셀은 옵션으로 선택될 수 있다. 예를들어, 박막 트랜지스터형 액정셀에 의해 표현되는 능동구동형 액정셀, 트위스트 네마틱 액정셀이나 슈퍼 트위스트 네마틱 액정셀에 의해 표현되는 수동 매트릭스 구동형 액정셀 같은 임의의 유형의 액정셀이 사용될 수 있다.

편광판이나 광학 부재가 액정셀의 대향하는 표면상에 각각 제공될 때, 편광판이나 광학 부재는 동일하거나 상이할 수 있다. 액정표시장치의 형성에 있어서, 프리즘 어레이 시트, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 및 백라이트 유닛 같은 적절한 부분의 하나 또는 2 개 이상의 층이 적절한 위치 또는 위치들에 배치될 수 있다.

다음으로, 유기 EL (organic electroluminescence) 표시장치를 기술한다. 일반적으로, 유기 EL 표시장치, 투명 전극, 유기 발광층, 및 금속 전극은 투명 기판상에 연속적으로 적층되어 발광체 (유기 EL 발광체) 를 형성한다. 유기 발광층은 다양한 유기 박막의 적층체로서 제공된다. 예를들어, 트리페닐아민 유도체 등으로 이루어진 정공 주입층 (hole injection layer), 및 안트란센 같은 형광성 유기 고체 (solid substance) 로 이루어진 발광층의 적층체, 발광층 및 페릴렌 유도체 등으로 이루어진 전자 주입층의 적층체, 및 정공 주입층, 발광층, 및 전자 주입층의 적층체 같은 다양한 조합의 공지된 구성이 있다.

유기 EL 표시장치는 다음 원리에 기초하여 광을 발산한다. 전압이 투명 전극과 금속 전극 사이에 인가될 때, 정공과 전자가 유기 발광층에 주입된다. 유기 발광층에서, 이들 정공과 전자는 재합성되어 형광 물질을 여기하는 에너지를 발생시킨다. 여기된 형광 물질이 그 정상 상태로 복원될 때, 광이 형광 물질로부터 복사된다. 상술한 원리의 중심에서 홀-전자 재합성 메카니즘은 일반적인 다이오드의 것과 동일하다. 이 사실로부터 예상되듯이, 전류와 발광 효율은 인가된 전압에 관한 정류특성에서 기인한 강한 비선형성을 나타낸다.

유기 EL 표시장치에서, 하나 이상의 전극은 유기 발광층으로부터 발광된 광을 획득하도록 투명해야 한다. 일반적으로, 인듐 주석 산화물 (ITO) 같은 투 명 전도체로 이루어진 투명 전극이 애노드로서 사용될 수 있다. 한편, 일함수가 작은 재료가, 전자 주입이 형광 효율을 향상시키기 쉽도록 하는 캐소드로서 사용되는 것이 중요하다. 일반적으로, Mg-Ag, Al-Li 등으로 이루어진 금속 전극이 캐소드로서 사용된다.

위에서 설명한 바와 같이 구성된 유기 EL 표시 장치에서, 유기 발광층은 약 10nm 두께의 아주 얇은 박막으로서 형성될 수 있다. 따라서, 투명 전극과 같이, 유기 발광층은 거의 완벽하게 광을 투과한다. 그 결과, 투명 기판의 표면상에 입사하고, 투명 전극과 유기 발광층 양쪽을 투과하고, 비발광 (non-emitting) 시점에 금속전극에 의해 반사되는 광은 투명 기판의 표면측에 다시 들어온다. 따라서, 외부에서 보았을 때, 유기 EL 표시 장치의 표시면은 유리 표면과 같이 보인다.

전기 인가에 의해 광을 발광하는 유기 발광층, 유기 발광층의 전면측상에 제공되는 투명 전극, 유기 발광층의 배면측상에 제공되는 금속 전극을 포함하는 유기 EL 표시장치에서, 편광판은 투명 전극의 전면측상에 제공될 수 있고, 위상차 필름은 투명 전극과 편광판 사이에 제공될 수 있다.

위상차 필름과 편광판은 외부로부터 들어와서 금속 전극에 의해 반사되는 광을 편광시키는 기능을 갖는다. 편광 기능은 금속 전극의 유리 표면이 외부로부터 시각적으로 인식되는 것을 방지하는 데 효과적이다. 특히 편광판과 위상차판 간의 광의 편광 방향에서의 각도가 π/4 로 조절되어 위상차 필름이 1/4 파장판에 의해 구성될 때, 금속 전극의 유리 표면은 완전하게 엄폐 (shade) 될 수 있다.

즉, 유기 EL 표시 장치상에 입사하는 외부광의 직선편광 성분만이 편광판을 통하여 투과된다. 일반적으로, 직선 편광은 위상차 필름에 의해 타원 편광된 광으로 변환된다. 특히, 편광판과 위상차판 간의 광의 편광 방향에서의 각도가 π/4 로 조절되어 위상차 필름이 1/4 파장판으로 구성될 때, 직선편광은 위상차 필름에 의해 원편광으로 변환된다.

원편광은 투명 기판, 투명 전극, 그리고 유기 박막을 투과한 후, 금속 전극에 의해서 반사된다. 반사광은 유기 필름, 투명 전극, 및 투명 기판을 다시 투과하여 위상차 필름에 의해 직선 편광으로 다시 변환된다. 직선 편광은 편광판의 편광 방향에 수직이기 때문에 편광판을 투과할 수 없다. 그 결과, 금속 전극의 유리 표면은 완전하게 엄폐된다.

본 발명에 따르면, 적은 컬을 갖는 편광판과, 그 편광판을 제조하는 방법은, 다음과 같이 제공된다. 컬을 갖는 2 개의 보호 시트의 컬의 방향과 양은 컬을 갖는 2 개의 보호 시트의 편광자로의 적층 전에 측정된다. 컬을 갖는 2개의 보호 시트가 편광자의 대향면 사이에 각각 적층되어 컬을 갖는 2 개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 반대가 된다. 이런 식으로, 적은 컬을 갖는 편광판이 획득된다.

본 발명을 다음의 실시예와 비교예에 기초하여 보다 구체적으로 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예와 비교예에 제한되지는 않는다.

실시예

실시예 1

폴리비닐 알코올 (PVA) 필름 (Kuraray Co. Ltd. 제조, 중합도: 2400)을 제 1 욕 (30℃ 의 요오드와 KI 를 포함하는 수용액) 에서 3회까지 연신시킨 후, 제 2 욕 (55℃ 의 붕산과 KI 를 함유하는 수용액) 에서 전체 연신율의 6배까지 연신시켜서, 편광자를 획득하였다. 그후, 80μm 두께의 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC) 필름으로 각각 이루어진 2개의 보호 시트 (보호 시트 a 와 b) 를, 도 1A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록 PVA 접착제에 의해 각각 편광자의 반대 면에 접착시켰다. 그후, 2개의 보호 시트를 갖는 편광자를 50℃에서 5분 동안 건조시켰다. 이와 같이, 편광판을 제조하였다. 이 경우 적층 지표 (laminating index) 는 60 이었다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 8mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 적었다.

실시예 2

도 1B 에 나타낸 바와 같이, 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록, 40의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트가 편광자의 대향면에 각각 접착되는 것을 제외하고, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 4mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 적었다.

실시예 3

도 1A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록, 30의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트가 각각 편광자의 대향면에 접착되는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 2mm 이었다. 획득한 편광판의 컬은 매우 적 었다.

실시예 4

도 1A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록 20의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트가 각각 편광자의 대향면에 접착되는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 0mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 0 이었다.

실시예 5

도 1A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록 80의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트를 각각 편광자의 대향면에 접착되는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 14mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 상대적으로 작았다.

비교예 1

도 2A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 동일하도록 80의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트가 각각 편광자의 대향면에 접착된다는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 21mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 현저했다.

비교예 2

도 2A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 동일하도록 60의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트가 각각 편광자의 대향면에 접착되는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 23mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 현저했다.

비교예 3

도 2A 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 동일하도록 40의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트를 각각 편광자의 대향 표면에 접착시키는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 28mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 현저했다.

비교예 4

도 2B 에 나타낸 바와 같이 2개의 보호 시트의 컬의 방향이 서로 동일하도록 20의 적층 지표를 갖는 2개의 보호 시트가 각각 편광자의 대향 표면에 접착되도록 하는 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 편광판을 제조하였다. 그 결과, 적층후 편광판의 컬의 양은 38mm 였다. 획득한 편광판의 컬은 현저했다.

(보호 시트의 컬의 양을 측정하는 방법)

각각의 보호 시트의 컬의 양은 다음과 같이 측정한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 각각 3mm 폭과 35mm 길이의 사이즈를 갖는 5개의 샘플 (21) 을, 각각의 샘플 (21) 에서 35mm 의 길이가 미가공 보호 시트 (20) 의 폭방향 (4) 에서 취해지도록, 미가공 보호 시트 (20) 로부터 펀치아웃하였다. 24시간동안 25±2%RH 하에서 조절 공간 (conditioning space) 에서 둔 후에, 각각의 샘플을 조절 공간에서 빼냈다. 2 분 이내에, 각각의 샘플을 평평한 표면상에 두었다. 각각의 샘플 (21) 의 끝을 5mm 로 고정하는 조건에서, 평평한 표면으로부터 들어올려진 공간적 거리를 측정하였다. 5개의 샘플 (21) 모두를 위에서 설명한 방법으로 측정하여, 5개의 측정된 값의 평균을 보호 시트의 컬의 양으로서 계산하였다.

(편광판의 컬의 양을 측정하는 방법)

편광판의 컬의 양을 다음과 같이 측정하였다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 미가공 재료시트 (30) 의 흡수축 (6) 이 각각의 샘플 (31) 의 각각의 면에 45°의 각도로 경사지도록 폭방향 (4) 에서 미가공 재료시트 (30) 로부터 25mm 제곱의 크기를 각각 갖는 3개의 샘플 (31) 을 펀치아웃하였다. 각각의 샘플 (31)을 평평한 표면상에 놓았다. 평평한 표면으로부터 들어올려진 공간 거리를 폭방향 (4) 의 샘플 (31) 의 2 개의 상단점에서 측정하였다. 3개의 샘플 (31) 모두를 위에서와 동일한 방법으로 측정하여, 5 개의 측정한 값의 평균을 편광판의 컬의 양으로서 계산하였다.

표 1

조건	적층방법	적층지표	보호시트 a 의 컬의 양 (mm)	보호시트 b 의 컬의 양 (mm)	편광판의 컬의 양(mm)과 평가
실시예 1	도 1A	60	1.0	0.4	8
실시예 2	도 1B	40	1.0	0.6	4	◎
실시예 3	도 1A	30	1.0	0.7	2	◎
실시예 4	도 1A	20	0.5	0.4	0	◎
실시예 5	도 1A	80	1.0	0.2	14	△
비교예 1	도 2A	80	1.0	0.2	21	×
비교예 2	도 2A	60	1.0	0.4	23	×
비교예 3	도 2A	40	1.0	0.6	28	×
비교예 4	도 2B	20	1.0	0.8	38	×

(편광판의 컬의 양의 평가)

×: 15mm 이상

△: 10mm 이상 15mm 미만

: 5mm 이상 10mm 미만

◎: 5mm 미만

표 1 에 나타낸 결과로부터 자명하듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5 중 임의의 하나에 기술된 제조 방법으로 적층체로서 제조된 편광판의 컬의 양은 작다. 컬의 문제는 본 발명에 따른 제조 방법으로 해결할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광판을 제조하는 방법에서, 편광자의 대향 표면상에 각각 적층된 2개의 보호 시트의 컬의 방향은 편광판의 컬의 양을 억제하도록 조절되어 편광판을 패널에 접착할 때의 작업효율성과 평면내 투과율 변화 같은 광학 특성을 향상시킨다. 또한, 보호 시트의 컬의 양과 관련된 적층 지표가 감소될 때, 적은 컬을 갖는 편광판을 획득할 수 있다. 제조 방법으로 제조된 편광판과, 그 편광판을 사용한 화상표시장치가 제공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 미가공 편광판 (raw polarizer) 의 폭방향에서 발생한 컬을 감소시킬 수 있게 된다.

Claims

편광자의 대향 표면들 상에 컬을 갖는 한 쌍의 보호 시트를, 상기 컬을 갖는 보호 시트쌍의 각각의 컬의 방향이 서로 반대가 되도록 적층하는 단계를 포함하는, 편광판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

a > b 라는 가정하에 a 와 b 가 각각 상기 보호 시트쌍의 컬의 양인 경우 적층 지표 L 이 L = (a - b)/a × 100 으로 주어질 때, 상기 컬을 갖는 보호 시트쌍은 60 이하인 적층 지표 L 을 갖는, 편광판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 보호 시트쌍의 볼록한 컬을 갖는 표면들이 서로 대향하는, 편광판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 보호 시트쌍의 오목한 컬을 갖는 표면들이 서로 대향하는, 편광판의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,

적층 지표 L 은 40 이하인, 편광판의 제조 방법.
제 1 항에서 정의된 방법으로 제조한, 편광판.
제 6 항에서 정의된 편광판과 상기 편광판상에 적층된 광학층을 구비하는, 복합 편광판.
제 1 항에서 정의된 편광판을 하나 이상 이용하는, 화상표시장치.
제 7 항에서 정의된 복합 편광판을 하나 이상 이용하는, 화상표시장치.
편광자 및 상기 편광자의 대향 표면들상에 각각 적층된 한 쌍의 보호 시트를 구비하고,

상기 보호 시트쌍이 편광판으로부터 분리될 때 상기 보호 시트쌍의 컬의 방향은 서로 반대인, 편광판.
제 10 항에서 정의된 편광판 및 상기 편광판 상에 적층된 광학층을 구비하는, 복합 편광판.
제 10 항에서 정의된 편광판을 하나 이상 이용하는, 화상표시장치.
제 11 항에서 정의된 복합 편광판을 하나 이상 이용하는, 화상표시장치.